本发明专利技术涉及用于监控电气安全互锁的装置和方法，本发明专利技术基于提供下述解决方案的任务，通过该解决方案，有助于安全互锁装置中可负担且鲁棒的监控，并且降低了电路系统的总体复杂性。该任务在装置方面通过连接至生成连续的且值离散的信号(11)的信号生成和评估单元(9)的单独电路(6a，6b)来解决。在方法方面，该任务通过使用连续的且值离散的信号(11)执行对电路的监控来解决，该信号(11)由信号生成和评估单元(9)提供，并且该信号(11)经由电路的传输由信号生成和评估单元(9)进行评估。信号生成和评估单元(9)进行评估。信号生成和评估单元(9)进行评估。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监控电气安全互锁的装置和方法
[0001]本专利技术涉及用于监控电气安全互锁的装置，该装置包括具有高电压电线的连接器，其中，在连接器中布置有互锁桥，该互锁桥在连接器正确连接至高电压部件的情况下连接至单独电路的第一部分和单独电路的第二部分。
[0002]本专利技术还涉及用于监控电气安全互锁的方法，在该方法中，执行对安全互锁装置的电路的监控，其中，该电路设置有单独电路的第一部分和单独电路的第二部分以及布置在连接器中的互锁桥。
[0003]特别地，本专利技术涉及在使用60V或高于60V的DC电压来操作电气组件的车辆中使用的电气安全互锁。例如其中在车辆中使用例如为了将DC电压转换为AC电压所需的逆变器就是这种情况。
[0004]本专利技术还涉及在电动车辆或具有所谓的混合动力驱动器的车辆中使用的安全互锁。
技术介绍
[0005]当使用逆变器来以高电压驱动电动马达——特别是在具有超过60V的车载电压的车辆中——时，这些通常也被称为机动车辆领域中的高电压(HV)应用。用于车辆中的电驱动制冷剂压缩机的逆变器是这种高电压应用或高电压部件的一个示例。
[0006]在这种情况下，作为高电压部件的逆变器例如根据等于或大于60V的DC电压提供为了操作制冷剂压缩机的电动马达所需的AC电压，其也可以包括多个相。
[0007]安全互锁例如用于具有高电压应用(大于60VDC)的电动车辆。这种安全互锁的任务在于监控与高电压部件连接的高电压电路的操作状态，并且特别地在于检查这种高电压电路的所有连接器或插入式连接部是否已安全地插入/连接。
[0008]例如，在可以施加高电压(大于60VDC)之前，在电动制冷剂压缩机的高电压电路中检查连接器或插入式连接件的安全连接。对于单个连接器或插入式连接部以及对于多个连接器或插入式连接部都可以执行这种检查。
[0009]从现有技术中已知用于这种安全互锁的多种解决方案。
[0010]根据现有技术的这种安全互锁的一种版本设想在经由其将高电压供应至高电压部件的连接器或插入式连接部中使用互锁桥。
[0011]当连接器或插入式连接部正确连接时，使用这种互锁桥使单独电路闭合。使用安全互锁的合适的评估单元对出于监控目的设置的、与高电压电路隔离或电绝缘的单独电路的闭合进行检测，并且然后施加高电压。
[0012]用于通过监控单独电路来检测安全闭合的高电压电路的这种评估单元例如布置在车辆的电子组件中，即车辆电子装置中。
[0013]在根据现有技术的这种安全互锁的不同版本中，对出于监控目的设置的这种单独电路的检查跨多个连接器或插入式连接部延伸，这些连接器或插入式连接部中的每一个都呈现出相应的互锁桥。仅在跨所有连接器或插入式连接器的所有互锁桥延伸的单独电路
(互锁回路)闭合的情况下，才会向相应的高电压部件诸如逆变器施加高电压。
[0014]该现有技术的一个缺点在于如下事实：在连接器/插入式连接部中之一或出于监控目的使用的单独电路中可能发生短路，其中，评估单元可能将这种状态解释为正确闭合连接。
[0015]为了避免这种不正确的检测，从现有技术中已知目标为避免对高电压电路的错误检测或监控的另外的方法。
[0016]从US 7 557 460B2中已知用于机动车辆的电能源。任务聚焦于互锁电路检测互锁线的断开连接状态，并且在必要时对接触器进行去激活，以实现施加操作电压时的安全性。
[0017]因此设想互锁电路包括电流输出电路，该电流输出电路经由二极管向互锁线输出可检测电流。还设想了经由互锁线和二极管连接至电流输出电路的第一电流检测子电路、连接至可操作地布置在电流输出电路与二极管之间的连接点的第二电流检测子电路以及评估电路。
[0018]如果在互锁电路的第二电流检测子电路中而不是在第一电流检测子电路中检测到可检测电流，则评估电路确定互锁线处于断开连接状态，并且因此对接触器进行去激活，从而中断施加高电压。
[0019]US 10 139 443B2中描述了用于确定互锁回路的状态的开关设备和方法。待解决的任务在于实现对于人员和动物免受与车辆中的高电压部件相关联的危险的可靠保护。
[0020]为了解决该任务，设想设置用于确定电气互锁导体回路——特别是车辆具体地混合动力车辆或全电动车辆的接触保护电路——的状态的开关设备，其中，互锁导体回路本身被设置成用于监控车辆的至少一个高电压部件。
[0021]然而，用于改进安全互锁的功能的这些已知解决方案具有的缺点在于它们需要复杂的电路布置，特别是用于测量模拟变量的电路布置，这增加了它们的制造成本。在根据US 7 557 460B2的系统中，甚至需要两个电流检测子电路。
[0022]另外，还需要在这种安全互锁中测量具有低幅度的模拟变量，诸如电压和/或电流。然而，由于变量的幅度低，因此这种测量对干扰高度敏感，这限制了其功能和稳定性。
[0023]在故障的情况下，也无法产生关于发生了哪种故障以及在哪个部分中发生故障的诊断。
[0024]因此，存在对于用于监控电气安全互锁——特别是车辆中——的改进装置和改进方法的需要。
技术实现思路
[0025]技术问题
[0026]本专利技术的目的在于提供一种用于监控电气安全互锁的装置和方法，通过该装置和方法，有助于安全互锁中可负担且鲁棒的监控，并且降低了电路系统的总体复杂性。
[0027]问题的解决方案
[0028]该任务通过呈现根据独立专利权利要求的专利权利要求1的特征的主题来解决。在从属专利权利要求中提供了另外的实施方式。
[0029]该任务还通过呈现根据独立专利权利要求的专利权利要求5的特征的方法来解决。在从属专利权利要求中提供了另外的实施方式。
[0030]为了监控车辆中的高电压电路的安全运行，设想了连接器或插入式连接部诸如从现有技术中已知的那些连接器或插入式连接部设置有互锁桥。
[0031]还设想了使用合适的装置来生成其中信号电平随时间以限定方式改变并且经由为单独电路布置的线路特别是连接器或插入式连接部的互锁桥传输的信号。这种信号可以例如是易于生成的位模式。也可以使用具有多于两个的切换状态的替选信号。
[0032]例如，可以使用微控制器或微处理器作为这种用于生成位模式例如数字位模式的装置。诸如用于制冷剂压缩机的逆变器的高电压部件的许多组件都配备有智能控制和调节单元诸如微控制器，例如以控制和调节高电压部件自身的操作模式。因此，已经存在于高电压部件中的这种微控制器可以用于生成诸如数字位模式的信号，而不会产生任何附加的电路系统相关的成本。
[0033]为了监控高电压电路中的高电压部件的插入连接器，设想了直接在评估单元的第二信号输入端处提供由用于生成(数字)位模式的装置生成的信号。在经由单独电路传输该信号之后，还设想了在评估单元的第一信号输入端处提供由用于生成数字位模式的装置生成的信号。
[0034]然后，评估单元可以通过对第一信号输入端处的信号和第二信号输入端处的信号进本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于监控电气安全互锁的装置(8)，所述装置(8)包括具有高电压电线(3)的连接器(4)，其中，所述连接器(4)容纳有跳线(5)，所述跳线(5)在所述连接器(4)正确连接至高电压部件(2)时连接至单独电路的第一部分(6a)和单独电路的第二部分(6b)，其特征在于，所述单独电路(6a，6b)连接至信号生成和评估单元(9)，所述信号生成和评估单元(9)生成连续的且值离散的信号(11)。2.根据权利要求1所述的用于监控电气安全互锁的装置(8)，其特征在于，所述信号生成和评估单元(9)呈现出用于输出所述信号(11)的输出端(10)，所述输出端(10)至少间接地连接至所述单独电路的第一部分(6a)，所述单独电路的第二部分(6b)至少间接地连接至第一信号输入端(12)，并且所述输出端(10)至少间接地连接至第二信号输入端(15)。3.根据权利要求1或2所述的用于监控电气安全互锁的装置(8)，其特征在于，在所述输出端(10)与所述单独电路的第一部分(6a)之间布置有第一电平转换器(13)，在所述第二信号输入端(15)与所述单独电路的第一部分(6a)之间布置有第三电平转换器(16)，并且在所述第一信号输入端(12)与所述单独电路的第二部分(6b)之间布置有第二电平转换器(14)。4.根据权利要求1至3中一项所述的用于监控电气安全互锁的装置(8)，其特征在于，所述信号生成和评估单元(9)为微处理器。5.一种用于监控电气安全互锁的方法，在所述方法中，执行对安全互锁的电路的监控，其中，所述电路设置有单独电路的第一部分(6a)和单独电路的第二部分(6b)以及布置在连接器(4)中的跳线(5)，其特征在于，使用连续的且值离散的信号(...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡，
申请(专利权)人：翰昂汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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